1、 专题七专题七 电器设备中的初中物理知识电器设备中的初中物理知识 一、电器设备中的初中物理知识一、电器设备中的初中物理知识 解决电器中的物理问题需要学习下面知识： 1.自动开关断开时为保温状态，自动开关闭合时为加热状态。依据是自动开关断开时电功率小于自动开关 闭合时的电功率。 2.电器正常工作消耗的电能公式：W=Pt 3.电器产生的焦耳热量公式：Q=I 2Rt 4.电功率计算公式：P=I 2R= U2/R=IU 5.串并联电路中电流、电压特点和欧姆定律 6.6.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 7.7.压强公式压强公式 P=F/SP=F/S 二、电器设备中的初中物理问题考法与解法二、电器设备中的初
2、中物理问题考法与解法 1.1.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电饭煲与物理问题电饭煲与物理问题 【例题 1】如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是（ ） A.正常工作时的电流是 0.01A B.正常工作时的电压为 12V C.正常工作时的功率为 700W D.正常工作 1 小时消耗的电能约为 360J 答案：答案：C 2.2.电器设备中考题系列电器设备中考题系列手机与物理问题手机与物理问题 【例题 2】手机工作原理可简化为如图所示电路，R 是阻值已知的定值电阻，U是手机工作部件两端电压， I是电路中的电流。手机在工作过程中，电池的电压会发生变化，U与I的比值会随着I的变化而
3、变化。手 机正常工作时，要对U和I进行监测。若测量出UR，则 A只能监测U B只能监测I C既能监测U，又能监测I D既不能监测U，也不能监测I 【答案】【答案】B 【解析】【解析】监测UR的变化，根据R的阻值可以算出电路中的电流I，并且手机电池的电压也是变化的，所以无法 知道U的数值。当电路中的电流I发生变化时，U与I的比值也会变化，即手机工作部件的电阻会变化，所以 电压U无法监测。 3.3.电器设备中考题系列电器设备中考题系列手电筒与物理问题手电筒与物理问题 【例题 3】如图所示是一种环保型手电筒.使用它时只要将它来回摇晃.就能使灯泡发光。下列四幅图中能反 映这种手电筒的工作原理的是（ ）
4、 【答案】【答案】A 4.4.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电熨斗与物理问题电熨斗与物理问题 【例题4】 如图甲所示一种家用调温式电熨斗， 工作过程中电源电压恒为220V， 电熨斗金属底板质量为500g。 图乙是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成（电阻值均不受温度影响） 。调温电阻最大 阻值为 110，预热时电熨斗以最大功率正常工作 100s 可使金属底板的温度从 20升高到 220【金属底 板的比热容为 0.4410 3J/（kg） ，假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收】则： （1）预热时使金属底板吸收的热量是多少？ （2）电熨斗的最大功率是多少？ （3）定
5、值电阻R0的阻值是多大？ （4）电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少？ 【答案】【答案】 （1）8.8104J （2） 440W （3）110 （4）1A 5.5.电器设备中考题系列电器设备中考题系列豆浆机与物理问题豆浆机与物理问题 【例题 5】如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带 动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙 所示， 开关 S 可切换加热和保温两种状态， R1、 R2是发热电阻， 豆浆机的主要参数如下表。 请解答下列问题： 型号 额定电压 打浆装置 电热装置 JYP P11S
6、220V 电机功率 加热功率 保温功率 180W 1000W 242W （1） 某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg， 打浆完成后浆的初温为40， 加热该浆使其温度升高到100， 需要吸收多少热量？设该浆的比热容为 4.010 3J/（kg） （2）电阻 R1和 R2的阻值分别为多大？ （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 lmin 所消耗电能为多大？ 答案： （1）加热该浆使其温度升高到 100，需要吸收 2.410 5J 的热量； （2）电阻 R1和 R2的阻值分别为 48.4、151.6； （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 lmin 所消耗电能为 7080
7、0J。 解析：利用 Q吸=cm（tt0）求加热该浆需要吸收的热量；由图知，当 S 接 a 时，电路中只有 R1，电阻较小， 由 P=可知，此时电功率较大，为加热档；当 S 接 b 时，电路中 R1、R2串联，电阻较大，由 P=可知， 此时电功率较小，为保温档；利用 P=求 R1、R串；再利用串联电阻的特点求 R2；该九阳豆浆机同时处于 由 P=可得串联时的总电阻： R串=200， 则 R2的阻值：R2=R串R1=20048.4=151.6； （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率： P总=180W+1000W=1180W， 正常工作 lmin 所消耗电能： W=Pt=1180W60s=
8、70800J。 6.6.电器设备中考题系列电器设备中考题系列摄像头与物理问题摄像头与物理问题 【例题 6】为了公民的安全，公安部门在很多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下作案嫌疑人的现 场照片， 拍照时， 摄像头的镜头相当于一个 （选填 “凸” 或 “凹” ） 透镜， 所成的像是缩小的 （选 填“实”或“虚” ）像。 7.7.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电吹风与物理问题电吹风与物理问题 【例题 7】小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下 工作，请解答如下问题： 热风温度 5075 额定功率 热风时：990W 冷风时：110W 额定电压
9、 220V 质量 0.5kg （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是 1，电吹风吹冷风 30min 产生的热量是多少？ 答案： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是 0.5A （2）电热丝工作时的电阻是 55 （3）电吹风内电动机的电阻是 1，电吹风吹冷风 30min 产生的热量是 450J 解析： （1）当吹冷风时，只有电动机工作，P1=110W， 由 P=UI 可得，通过电动机的电流： I1=P1/U=110W/220V=0.5A （2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联， 电热丝 R2的
10、电功率： P2=PP1=990W110W=880W 由 P=U 2/R 可得 电热丝 R2的电阻值： R2=U 2/P 2=（220V） 2/880W=55 （3）Q=I 2Rt=（0.5A）211800s=450J 8.8.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电炉子与物理问题电炉子与物理问题 【例题 8】电炉工作时，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线多，所以电炉丝热得发红 而连接电炉丝的导线不太热，其原因是（ ） A电炉丝的电阻较大 B电炉丝与导线是并联的 C电炉丝的横截面大 D通过电炉丝的电流较大 答案：A 9.9.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电冰箱与物理问题电冰箱
11、与物理问题 【例题 9】异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂，已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工” （较多的 氟利昂会破坏大气中的臭氧层） ，当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后，吸走热量，此时制冷剂发生的物态 变化是（ ） A汽化 B液化 C凝固 D熔化 答案：A 解析：液态的氟利昂吸收热量从液态变成气态，此过程为汽化过程，汽化吸热。 10.10.电器设备中考题系列电器设备中考题系列收音机与物理问题收音机与物理问题 【例题 10】打开收音机，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大；取一节旧的干电池和一根导线， 靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地
12、接触，你会 从收音机里听到“咔嚓”声，此实验可以证明 的存在；将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘 在一起，说明分子间存在 。 11.11.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电子驱蚊器与物理问题与物理问题 【例题 11】电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经，使其非常痛苦，食欲不振，繁殖力下降，无 法在此环境生存， 从而达到驱蚊的目的其部分参数见表格， 取 g=10N/kg 关于驱蚊器下列说法错误的是 （ ） 电子驱蚊器参数 额定电压 220V 额定功率 2W 声波频率 22kHz55kHz 产品质量 60g 产品尺寸 9.963.3（cm 3） A驱蚊器的重力为 0.6N B驱蚊器发
13、出的声音能被正常人听到 C驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波 D驱蚊器工作 10h 消耗电能为 0.02kWh 答案：B 解析：根据重力计算公式 G=mg 求出重力；人的听觉范围 2020000Hz；振动低于 20Hz 的为次声波，高于 20000Hz 的为超声波，根据公式 W=Pt，求出 10h 消耗的电能。 A.驱蚊器的重力，G=mg=0.06kg10N/kg=0.6N，故 A 正确； B.人的听觉范围 2020000Hz；22kHz55kHz 超出了人的听觉范围，故驱蚊器发出的声音不能被正常人听 到，故 B 错误； C.22kHz55kHz 超出了人的听觉范围，故驱蚊器刺激蚊虫中枢神经
14、利用的是超声波，故 C 正确； D.蚊器工作 10h 消耗电能为 W=0.002kW10h=0.2kWh，故 D 正确。 12.12.电器设备中考题系列电器设备中考题系列电热水壶与物理问题与物理问题 【例题 12】容积为 1L 的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为 1000W，保温时功率为 121W，简化电路 如图乙所示，S 为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初温为 20 的水烧开，此过程中电热壶的效率为 70%c水=4.210 3J/（kg）求： （1）电阻 R2的阻值； （2）在此过程中，水吸收的热量； （3）烧开一壶水，需要的加热时间。 答案： （1）电阻 R2的阻值为 400； （2）在此过程中，水吸收的热量为 3.3610 5J； （3）烧开一壶水，需要的加热时间为 8min。 （3）由题知，Q吸=70%W，电热壶消耗的电能： W=4.810 5J， 由 P=可得加热时间：t=480s=8min。